給你換個愛因斯坦的頭腦

2020-10-18 大科技

自從人類發現自身擁有大約3萬個基因以後，就有人鬥膽預言：未來的人們要想通過修改基因的方法來使自己變得聰明絕頂，已不是痴人說夢了。如今，人類已經找到了快速辨別和確認人類基因功能的新方法，要實現擁有愛因斯坦的頭腦的夢想，或許真的用不了多久了。

尋尋覓覓

我們已經知道，人類要想通過修改基因的辦法來實現聰明或者其它什麼願望，其前提條件是要把相關基因的功能搞清楚。在過去的30多年裡，科學家們一直採用「基因剔除」的方法來確定人類基因的各自功能。這種方法是選擇與人類基因大部分相同的小鼠做實驗對象，通過對小鼠基因功能的辨別和確認來幫助確認人類基因的功能。具體的操作步驟是把小鼠胚胎幹細胞中的某個基因剔除，使其發育成缺少某個基因的小鼠，看這個小鼠有什麼異常，以此來分析和確認被剔除基因的功能。

但這種方法還有明顯的不足，就是它不但操作起來技術難度相當大，而且實驗的時間周期也相當長。在過去的30多年間，全世界的科學家花費了大量人力財力，才對約10%的人類基因功能有所掌握，按照這個速度，要想把人類大約3萬個基因的功能全部搞清楚，還至少需要270多年，而且這個速度又是在一切實驗都十分順利的前提下的理想估算。270多年，這對於急於全面了解基因變化深層奧秘的人類來說，簡直是一種殘酷的折磨。為此，科學家開始在尋找快速辨別和確認人類基因功能的新方法上下大功夫。

乍暖還寒時

上世紀80年代，科學家在艱難探索的過程中發現了一個新的重要「突破口」，這無疑是給科學家們送來了一股暖人的春風！

國外科學家在玉米中發現了研究基因功能的神奇「武器」——轉座因子，這種因子可以進入植物基因組內不同位置並會導致植物基因發生突變。運用這個新的方法，科學家可以用比已往快大約100倍的速度，來辨別和確認動植物的基因功能，並找到導致疾病的相關基因，以此來研發新的治療藥物。此外，科學家還可以用這種方法對許多動植物的基因進行修改，藉此可以培育出有很高經濟價值的動植物新品種。

雖然科學家們在動植物中發現了大約幾千種轉座因子，但令人遺憾的是，他們唯獨沒有發現適用於小鼠基因功能研究的轉座因子，這使得科學家對小鼠基因功能的研究還無法擺脫過去老辦法的束縛。儘管如此，這種以「轉座因子」為快速破譯「基因天書」利器的成功實例，還是給科學家攻克難題提供了重要的「突破口」，使科學家明顯地感到：嚴冬即將過去，春天即將來臨。

燈火闌珊處

正是「眾裡尋她千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處」。今年8月，快速破譯人類「基因天書」的好方法終於被科學家發現！我國復旦大學研究小組歷時3年，克服了重重困難，做了大量的科學實驗，現已成功地將一種源於飛蛾的轉座因子用於小鼠的基因功能研究，並取得了令人十分滿意的成果。這種適用於小鼠基因功能研究的轉座因子的具體名稱叫做「誇蛾因子」。研究小組用這類因子直接插入小老鼠受精卵的某個特定基因中，結果發現長大後的小鼠患上了腎病，由此，他們判斷這類腎病與這個特定基因基本上存在直接關聯。讓研究人員驚喜的是，「誇蛾因子」還能攜帶一些「外部」基因進入小鼠的基因內部。科學家通過這類因子將螢光蛋白植入小鼠的受精卵內，結果攜帶螢光蛋白的小鼠長大後，整個身體在螢光燈的照射下能發出幽幽的紅光，使小鼠骨骼、皮膚等體貌變化一目了然，這給實驗觀察帶來了極大的便利，因為「螢光」把小鼠體內的一些生理變化全都「曝光」了。

但最讓科學家感到興奮的，還是這種方法能使研究實驗的時間周期大大縮短，使人類「基因天書」的破譯工程空前提速：過去2個研究者一年內才能破譯小鼠2個基因的相關功能，而現在採用新方法之後，2個人3個月內就能破譯小鼠70個基因的相關功能，這個效率是過去的140倍。科學家推測，按照這個速度，大約在25年以後，人們也許真的想擁有愛因斯坦的頭腦就擁有他的頭腦，然後，人類當中甚至還會出現通過基因改造而「塑造」出的現代人無法想像的「未來人」⋯⋯

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